供配電習(xí)題課第1-2-3章電力系統(tǒng)額定電壓、電能質(zhì)量、負荷計算

習(xí)題課2017.3.171-4試確定下圖的供配電系統(tǒng)中，發(fā)電機、變壓器和用電設(shè)備的額定電壓。GT1T2T3T46kV110kV10kV0.38kV0.38kV~（1）用電設(shè)備、電力線路、電力網(wǎng)線路額定電壓＝電力網(wǎng)額定電壓＝用電設(shè)備額定電壓＝系統(tǒng)額定電壓（2）發(fā)電機發(fā)電機額定電壓＝105%系統(tǒng)額定電壓

（3）變壓器一次繞組二次繞組確定額定電壓的原則MT1T2UN+5%+10%±0%+5%G~1-4試確定下圖的供配電系統(tǒng)中發(fā)電機、變壓器和用電設(shè)備的額定電壓。GT1T2T3T46kV110kV10kV0.38kV0.38kV~發(fā)電機G：變壓器T1:變壓器T2:6.3kV6.3kV

/0.4kV6.3kV

/121kV變壓器T3：變壓器T4：考慮到0.38kV電壓等級線路不會太長：GT1T2T3T46kV110kV10kV0.38kV0.38kV~6.3kV6.3kV

/0.4kV6.3kV

/121kV110kV

/11kV10kV

/0.4kV用電設(shè)備：0.38kV3kV以上的額定電壓受電設(shè)備與系統(tǒng)額定線電壓/kV供電設(shè)備額定線電壓/kV變壓器額定線電壓/kV一次繞組二次繞組3610351102203305003.156.310.513.8*15.75*18*20*－－－－－3及3.156及6.310及10.513.815.751820351102203305003.15及3.36.3及6.610.5及11－－－－38.5121242363第二章供配電系統(tǒng)的構(gòu)成_習(xí)題

2-13

某高層建筑內(nèi)設(shè)變電所一處，有兩回10kV電源進線，擬選用4臺變壓器中：2臺800kVA變壓器T1、T2向空調(diào)制冷機組供電，各有5個出線回路，全部為三級負荷；1臺630kVA變壓器T3向動力設(shè)備供電，共有6個出線回路，其中2個回路為一級負荷中特別重要負荷，1個回路為一級負荷，2個回路為二級負荷，1個回路為三級負荷；

另1臺1000kVA變壓器T4向照明設(shè)備供電，共有10個出線回路，其中3個回路為一級負荷中特別重要負荷，2個回路為一級負荷，3個回路為二級負荷，2個回路為三級負荷；

同時設(shè)一350kW自備柴油發(fā)電機，向一級負荷中特別重要負荷供電。

試根據(jù)上述條件設(shè)計兩種不同的變電站主結(jié)線，并比較優(yōu)劣。2臺800kVA變壓器T1、T2向空調(diào)制冷機組供電，各有5個回路，全部為三級負荷。T1800kVA三級負荷10kV線路T2800kVA三級負荷10kV線路1臺630kVA變壓器T3向動力設(shè)備供電，共有6個出線回路，其中2個回路為一級負荷中特別重要負荷，1個回路為一級負荷，2個回路為二級負荷，1個回路為三級負荷。三級負荷10kV線路T3630kVA二級負荷一級負荷特別重要負荷特別重要負荷需要三電源雙回路一級負荷需要雙電源雙回路二級負荷需要雙回路1臺1000kVA變壓器T4向照明設(shè)備供電，共有10個出線回路，其中3個回路為一級負荷中特別重要負荷，2個回路為一級負荷，3個回路為二級負荷，2個回路為三級負荷。三級負荷10kV線路T41000kVA二級負荷一級負荷特別重要負荷特別重要負荷需要三電源雙回路一級負荷需要雙電源雙回路二級負荷需要雙回路350kW自備柴油發(fā)電機，向一級負荷中特別重要負荷供電。350kW柴油發(fā)電機特別重要負荷G~有2回10kV電源進線。擬選用4臺變壓器。T110kV電源T410kV電源T2T3G~350kW柴油發(fā)電機方案1有2回10kV電源進線。擬選用4臺變壓器。T110kV電源T410kV電源T2T3G~350W柴油發(fā)電機方案2有2回10kV電源進線。擬選用4臺變壓器。T110kV電源T410kV電源T2T3G~350W柴油發(fā)電機方案3空調(diào)制冷機組5個三級負荷空調(diào)制冷機組5個三級負荷特別重要負荷2個一級負荷1個二級負荷2個三級負荷1個特別重要負荷2個一級負荷2個二級負荷3個三級負荷2個T1T3T2T4WB1WB2VVS1VVS2方案4G~WB3特別重要負荷3個2個350kW第三章負荷預(yù)測與負荷計算_習(xí)題3-9設(shè)某工廠斷續(xù)運行工作制負荷有42kVA電焊機1臺（額定暫載率εr=60%，cosφr=0.62，ηr=0.85），39.6kW吊車1臺（εr=40%，cosφr=0.85）。試確定它們的設(shè)備容量。（1）電焊機及電焊設(shè)備：換算到暫載率％＝100％時的額定功率。（2）電動機類負荷：換算到暫載率％＝25％時的額定功率。（3）設(shè)備總?cè)萘浚?-10某低壓供電系統(tǒng)，供電給大批生產(chǎn)的冷加工機床電動機，總?cè)萘抗?05kW，其中大容量電動機有7.5kW2臺，5.5kW1臺，4kW5臺。試分別用需要系數(shù)法和二項式法計算該線路的計算負荷，并對結(jié)果進行分析。（1）需要系數(shù)法單組設(shè)備的計算負荷，臺數(shù)＞3臺，計算負荷考慮需要系數(shù)：查表附錄1：用電設(shè)備組的需要系數(shù)Kd對于“大批生產(chǎn)的金屬冷加工機床”：需要系數(shù)Kd=0.18~0.25功率因數(shù)cosφ=0.5Kd取0.18總功率：cosφ=0.5，tanφ=1.73（2）二項式法單組用電設(shè)備組，臺數(shù)≥3：b,c—二項式系數(shù)；x—容量最大的x臺。查附錄1:b=0.14，c=0.5,

x=5所有設(shè)備運行時的平均負荷+容量最大的x臺投入時產(chǎn)生的負荷計算負荷：需要系數(shù)法與二項式法的比較Pc/kWQc/kvarSc/kVAIc/A需要系數(shù)法18.932.737.7757.38二項式法28.9550.0857.8588比較：二項式法計算的結(jié)果比按需要系數(shù)法計算的結(jié)果要大得多。因此二項式法更適用于容量差別懸殊的用電設(shè)備的負荷計算。3-11某空調(diào)綜合性大樓內(nèi)有商場6500m2，寫字間7000m2，賓館8500m2，試估算其計算負荷。負荷密度法：ρ——單位面積功率（負荷密度），kW/m2；S——建筑面積，m2。查p87，表3-3：

賓館：ρ=0.07~0.08；

商場：ρ=0.12~0.15；

辦公樓：ρ=0.07~0.08取賓館ρ=0.07；商場ρ=0.12；辦公樓ρ=0.07。3-12某26層住宅樓，其配電干線如圖所示，每層5戶，每戶均為四室戶。求A、B、C、D點的計算負荷。豎向干線為三相線路，水平配電線為單相線路。住宅用電量指標(biāo)法：β——住宅用電量指標(biāo)kW/戶N——住宅用戶K∑——住宅用電同時系數(shù)（1）戶數(shù)N NA=5戶; NB1=5×9=45戶;NB2=5×9=45戶;NB3=5×8=40戶; NC=1戶; ND=45+45+40=130戶;查p88表：3-6（2）住宅用電同時系數(shù)K∑ K∑A=0.9; K∑B1=0.55;K∑B2=0.55;K∑B3=0.58; K∑C=1; K∑D=0.45;

(3)住宅用電量指標(biāo)β查p88表：3-5

四室戶，

β=4kW/戶。解：3-13某供電系統(tǒng)的380/220V線路上，接有如表所列的用電設(shè)備，試求該線路上的計算負荷。設(shè)備額定電壓/V380220接入相別L1，L2L2，L3L3，L1L1，NL2，NL3，N設(shè)備臺數(shù)/臺122221單臺設(shè)備容量/kW231411435（1）單相設(shè)備接于相電壓220V的等效三相設(shè)備容量（2）單相設(shè)備接于同一線電壓380V的等效三相設(shè)備容量解：（1）單相設(shè)備接于同一線電壓380V的等效三相設(shè)備容量（2）單相設(shè)備接于相電壓220V的等效三相設(shè)備容量3-14一條長2km的10kV架空線路（r0=0.5/km;x0=0.4/km）向一臺SC8-1000/10/0.4的變壓器供電，變壓器聯(lián)結(jié)組別為Dyn11，變壓器低壓側(cè)計算有功功率Pc=800kW，cosφ=0.9，Tmax=3500h。試分別計算10kV線路和變壓器的功率損耗和電能損耗。1、線路的功率損耗和電能損耗：線路的功率損耗R,X──線路中的每相電阻、電抗，；Ic──線路中的計算相電流，A；有功損耗無功損耗根據(jù)已知：導(dǎo)線的單位長度參數(shù)：r0=0.5/km;x0=0.4/km①

R=r0l=0.5×2=1②

X=x0l=0.4×2=0.8③Ic低壓側(cè)：Pc=800kW,Sc是低壓側(cè)的視在功率！要計算高壓側(cè)的計算電流，應(yīng)折回高壓側(cè)！2、變壓器的功率損耗和電能損耗變壓器的功率損耗

有功損耗——變壓器的計算負荷，kVA；——變壓器的額定容量，kVA；——變壓器的空載有功損耗，kW；——變壓器的短路有功損耗，kW；SC8-1000/10/0.4變壓器查p316附錄10：無功損耗——變壓器的空載無功損耗，kvar；——變壓器的短路無功損耗，kvar；——變壓器空載電流百分比；——變壓器短路電壓百分比；

查p316附錄10：(2)變壓器年有功電能損耗:——變壓器的空載有功損耗，kW；——變壓器全年工作時間，h；——變壓器的短路有功損耗，kW；——變壓器的計算負荷，kVA；——變壓器的額定容量，kVA；——變壓器年最大負荷損耗小時數(shù)，h。將計算結(jié)果整理如下：高壓側(cè)：Pc=800+9.91=809.91

kW10kV線路的計算電流：低壓側(cè)：Pc=800kW,變壓器的有功損耗：變壓器的無功損耗：Qc=384+57.25=441.25

kvar代入公式計算功率損耗：（2）線路的電能損耗——年最大負荷損耗小時數(shù)，h。查p91圖3-12:根據(jù)Tmax=3500h,查得：3-15某變壓器型號規(guī)格為SC8-800/10/0.4，聯(lián)結(jié)組別為Dyn11，變壓器低壓側(cè)計算有功功率Pc=620kW，計算無功功率Qc=465kvar，若要求將變壓器10kV側(cè)的功率因數(shù)補償至0.9，問此時變壓器低壓側(cè)母線上應(yīng)并聯(lián)多大容量的電容器？（1）補償前的計算負荷和功率因數(shù)：低壓側(cè)：Pc1=620kW,

Qc1=465kvar

由于補償在低壓側(cè)進行，要將高壓側(cè)的功率因數(shù)補償?shù)?.9，需考慮變壓器的損耗。SC8-800/10/0.4變壓器損耗：無功損耗有功損耗變壓器高壓側(cè)總的計算負荷：變壓器高壓側(cè)的功率因數(shù)：（2）補償后的功率因數(shù)（3）確定補償容量——固定補償：3-16如某變電站的計算負荷為2400kW，平均功率因數(shù)為0.67。如果要使其低壓側(cè)功率因數(shù)提高到0.93，若在0.4kV側(cè)固定補償，需要補償?shù)娜萘繛槎嗌?？如果采用BW0.4-14-3型三相電容器(Qr=14kvar),需裝設(shè)多少個？補償前后的視在功率分別為多少？若在0.4kV側(cè)自動補償呢？1、0.4kV側(cè)固定補償：（1）補償前：Pc1=2400kW（2）補償后：（3）固定補償?shù)难a償容量：（4）選擇電容器組數(shù)：采用BW0.4-14-3型三相電容器：Qr=14kvar取n=87（5）補償前后的視在功率：補償前：補償后：補償后的實際平均功率因數(shù)：2、0.4kV側(cè)自動補償：（1）補償容量：（2）選擇電容器組數(shù)：采用BW0.4-14-3